JP2016086562A - 電源回路 - Google Patents

Abstract

【課題】部品数の増加を抑制しつつ、多出力化を実現できる電源回路を提供する。
【解決手段】スイッチング素子３０は直流電源２から入力される直流電圧をスイッチングすることによって、第１トランス１０の１次巻線１０１に矩形波電圧を印加させる。第１トランス１０の２次巻線１０２の両端間には、第２トランス２１の１次巻線２１１と、第２トランス２２の１次巻線２２１とが並列に接続される。整流平滑部５１は、第２トランス２１の２次巻線２１２に接続され、２次巻線２１２から出力される誘起電圧を整流、平滑して得た直流電圧を負荷６１に出力する。整流平滑部５２は、第２トランス２２の２次巻線２２２に接続され、２次巻線２２２から出力される誘起電圧を整流、平滑して得た直流電圧を負荷６２に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源回路に関し、より詳細には、直流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換する電源回路に関する。

従来、１次巻線に主スイッチングトランジスタが接続された主トランスと、主トランスが備える２つの２次巻線のそれぞれにスイッチングトランジスタを介して接続された２つのトランスとを備えたスイッチングレギュレータがあった（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載のスイッチングレギュレータでは、主トランスの２次側に接続された２つのトランスの２次巻線にそれぞれ出力回路が接続されており、各トランスの２次巻線の電圧を出力回路が直流電圧に変換して出力している。

実開平６−１３３９１号公報

特許文献１に記載されたスイッチングレギュレータでは、主トランスの２次側に接続された２つのトランスの１次巻線にそれぞれスイッチングトランジスタが接続され、このスイッチングトランジスタでスイッチングすることで出力電圧を一定に制御していた。そのため、多出力の電源回路を実現するために、出力回路を増やそうとすると、出力回路の数だけスイッチングトランジスタを備える必要があり、部品数が増加して、コスト高を招くという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みて為され、部品数の増加を抑制しつつ、多出力化を実現できる電源回路を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の電源回路は、第１トランスと、第２トランスと、スイッチング素子と、整流平滑部とを備える。前記スイッチング素子は、前記第１トランスの１次巻線と直流電源との間に接続され、前記直流電源から入力される直流電圧をスイッチングすることによって、前記第１トランスの１次巻線に矩形波電圧を印加させる。前記第２トランスの１次巻線は、前記第１トランスの２次巻線と直列に接続されている。前記第２トランスの２次巻線には、それぞれ誘起電圧を出力する複数組の出力端子が設けられている。前記複数組の出力端子の各々には、前記誘起電圧を整流、平滑して得た直流電圧を負荷に出力する整流平滑部が接続されている。

本発明によれば、部品数の増加を抑制しつつ、多出力化を実現できる電源回路を提供することができる。

実施形態１の電源回路の回路図である。 実施形態２の電源回路の回路図である。 実施形態３の電源回路の回路図である。 実施形態４の電源回路の回路図である。 実施形態５の電源回路の回路図である。 実施形態６の電源回路の回路図である。

以下、本発明に係る電源回路の実施形態について図面を参照しながら説明する。

以下に説明する各実施形態の電源回路は、例えば太陽光発電装置や燃料電池などで発電された直流電力を交流に変換するパワーコンディショナに用いられる。この種のパワーコンディショナは、直流電力を電力用半導体スイッチング素子でスイッチングすることによって交流に変換するＤＣ−ＡＣコンバータ回路や、電力用半導体スイッチング素子を駆動するためのドライブ回路を備えている。このような電力用半導体スイッチング素子としては、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などがある。各実施形態の電源回路は、直流電源からの電力供給を受けて、互いに電気的に絶縁された複数の直流電圧を生成して、パワーコンディショナのドライブ回路などに供給するように構成されている。

なお、以下に説明する構成は本発明の一例に過ぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（実施形態１）
図１に実施形態１の電源回路１の回路図を示す。この電源回路１は、１段目の第１トランス１０と、２段目の第２トランス２１，２２と、スイッチング素子３０と、制御回路４０と、整流平滑部５１，５２とを備える。

第１トランス１０の１次巻線１０１には、スイッチング素子３０を介して直流電源２が接続されている。スイッチング素子３０は例えばバイポーラトランジスタからなり、制御回路４０によってオン／オフが制御される。制御回路４０がスイッチング素子３０をオン又はオフさせることによって、第１トランス１０の１次巻線１０１には断続的に電圧が印加され、１次巻線１０１には矩形波電圧が印加される。第１トランス１０は、１次巻線１０１の巻き方向と２次巻線１０２の巻き方向とが互いに逆向きになるように構成されている。

第１トランス１０の２次巻線１０２と直列に第２トランス２１の１次巻線２１１が接続されている。また、第１トランス１０の２次巻線１０２と直列に第２トランス２２の１次巻線２２１が接続されている。すなわち、第１トランス１０の２次巻線１０２の両端間に、第２トランス２１の１次巻線２１１と、第２トランス２２の１次巻線２２１とが並列に接続されている。

第２トランス２１の２次巻線２１２の両端には出力端子２１３，２１４が設けられ、出力端子２１３，２１４に整流平滑部５１が接続されている。なお、第２トランス２１は、１次巻線２１１の巻き方向と２次巻線２１２の巻き方向とが同じ方向となるように構成されている。

整流平滑部５１は、２次巻線２１２の両端間に直列に接続されたダイオード５１１とコンデンサ５１２とを備え、コンデンサ５１２と並列に負荷６１が接続されている。本実施形態の整流平滑部５１は、フライバック型のコンバータ回路の回路構成を有している。なお、負荷６１は抵抗負荷に限らず、誘導負荷でもよいし、容量負荷でもよい。

第２トランス２２の２次巻線２２２の両端には出力端子２２３，２２４が設けられ、出力端子２２３，２２４には整流平滑部５２が接続されている。なお、第２トランス２２は、１次巻線２２１の巻き方向と２次巻線２２２の巻き方向とが同じ方向となるように構成されている。

整流平滑部５２は、２次巻線２２２の両端間に直列に接続されたダイオード５２１とコンデンサ５２２とを備え、コンデンサ５２２と並列に負荷６２が接続されている。本実施形態の整流平滑部５２は、フライバック型のコンバータ回路の回路構成を有している。なお、負荷６２は抵抗負荷に限らず、誘導負荷でもよいし、容量負荷でもよい。

この電源回路１では、制御回路４０が所定のスイッチング周波数及びデューティ比でスイッチング素子３０をオン／オフさせることによって、第１トランス１０の１次巻線１０１に矩形波電圧が印加される。

制御回路４０がスイッチング素子３０をオンにすると、１次巻線１０１に電流が流れ、２次巻線１０２には逆向きの電流が流れ、第２トランス２１の１次巻線２１１と、第２トランス２２の１次巻線２２１とにそれぞれ電流が流れる。第２トランス２１の１次巻線２１１に電流が流れると、２次巻線２１２に電流が流れようとするが、ダイオード５１１によって電流が阻止されるため、２次巻線２１２には電流が流れず、第２トランス２１にエネルギーが蓄積される。同様に、第２トランス２２の１次巻線２２１に電流が流れると、２次巻線２２２に電流が流れようとするが、ダイオード５２１によって電流が阻止されるため、２次巻線２２２には電流が流れず、第２トランス２２にエネルギーが蓄積される。

その後、制御回路４０がスイッチング素子３０をオフにすると、スイッチング素子３０のオン期間に第２トランス２１に蓄えられたエネルギーによって２次巻線２１２からダイオード５１１を介してコンデンサ５１２に電流が流れ、コンデンサ５１２が充電される。同様に、スイッチング素子３０のオン期間に第２トランス２２に蓄えられたエネルギーによって２次巻線２２２からダイオード５２１を介してコンデンサ５２２に電流が流れ、コンデンサ５２２が充電される。

上述のように整流平滑部５１が２次巻線２１２の出力電圧を整流し、平滑することで、コンデンサ５１２には、第１トランス１０の巻数比と第２トランス２１の巻数比とで設定される電圧値の直流電圧が発生する。また整流平滑部５２が２次巻線２２２の出力電圧を整流し、平滑することで、コンデンサ５２２には、第１トランス１０の巻数比と第２トランス２２の巻数比とで設定される電圧値の直流電圧が発生する。本実施形態の電源回路１は、複数の第２トランス２１，２２を備えることによって、２段目の第２トランス２１，２２の２次巻線が複数設けられているから、負荷６１と負荷６２とに電気的に絶縁された直流電圧を供給することができる。

ここにおいて、第２トランス２１の巻数比と、第２トランス２２の巻数比とは、互いに同じ値に設定されてもよく、整流平滑部５１の負荷６１と、整流平滑部５２の負荷６２とに、同じ電圧値の直流電圧を供給することができる。

また、第２トランス２１の巻数比と、第２トランス２２の巻数比とは互いに異なる巻数比に設定されてもよく、この場合には整流平滑部５１の負荷６１と、整流平滑部５２の負荷６２とに互いに異なる電圧値の直流電圧を供給することができる。したがって、互いに巻数比が異なる複数の第２トランスを備えることによって、電源回路１は、電気的に絶縁された、複数種類の電圧値の直流電圧を供給することができる。

以上説明したように、本実施形態の電源回路１は、第１トランス１０と、第２トランス（本実施形態では第２トランス２１，２２）と、スイッチング素子３０と、整流平滑部（本実施形態では整流平滑部５１，５２）とを備える。スイッチング素子３０は、第１トランス１０の１次巻線１０１と直流電源２との間に接続され、直流電源２から入力される直流電圧をスイッチングすることによって、第１トランス１０の１次巻線１０１に矩形波電圧を印加させる。第２トランス２１の１次巻線２１１と、第２トランス２２の１次巻線２２１とは、それぞれ第１トランス１０の２次巻線１０２の両端間に接続されている。第２トランスの２次巻線には、それぞれ誘起電圧を出力する複数組の出力端子が設けられている。本実施形態では第２トランス２１の２次巻線２１２に出力端子２１３，２１４が設けられ、第２トランス２２の２次巻線２２２に出力端子２２３，２２４が設けられている。複数組の出力端子の各々には整流平滑部が接続されており、本実施形態では組をなす出力端子２１３，２１４に整流平滑部５１が接続され、組をなす出力端子２２３，２２４に整流平滑部５２が接続されている。整流平滑部５１は、２次巻線２１２の出力電圧を整流、平滑して得た直流電圧を負荷６１に供給し、整流平滑部５２は、２次巻線２２２の出力電圧を整流、平滑して得た直流電圧を負荷６２に供給する。

このように、第１トランス１０の２次側に接続される第２トランスの２次巻線には、それぞれ誘起電圧を出力する複数組の出力端子（出力端子２１３，２１４の組と出力端子２２３，２２４の組）が設けられている。そして、組をなす出力端子２１３，２１４には整流平滑部５１が接続され、別の組をなす出力端子２２３，２２４には整流平滑部５２が接続されているので、電源回路１は、電気的に絶縁された複数の直流電圧を出力することができる。しかも、電源回路１は、第１トランス１０の一次側の電圧をスイッチングするスイッチング素子３０を備えるのみであり、従来例に比べて、第２トランス２１，２２の一次側の電圧をスイッチングするスイッチング素子を無くすことができる。したがって、電源回路１は、従来例に比べて、スイッチング素子やスイッチング素子の駆動回路を無くすことで部品数の削減を図ることができ、部品数を少なくすることで、電源回路１の小型化、低コスト化を実現できる。なお、本実施形態では複数の第２トランス２１，２２を備え、第２トランス２１の２次巻線２１２と第２トランス２２の２次巻線２２２とにそれぞれ出力端子を設けているが、１つの第２トランスが備える複数の２次巻線の各々に出力端子を設けてもよい。

ところで、巻線を巻き付けるコイルボビンや、巻線と外部の回路とを接続するための接続端子を増やすことには構造上の制約があるため、トランスの２次巻線の数を増やすのには限界がある。

そのため、本実施形態の電源回路１において、第２トランスは２以上の個別のトランスからなり、２以上の個別のトランスの各々に、各組の出力端子が設けられてもよい。すなわち、第２トランスが、個別のトランスである第２トランス２１と第２トランス２２とからなり、第２トランス２１に１組の出力端子２１３，２１４が設けられ、第２トランス２２に別の１組の出力端子２２３，２２４が設けられてもよい。

第１トランス１０の２次巻線１０２に複数の第２トランス２１，２２を接続することで、多出力化が実現できるので、第１トランス１０の構造を簡単にでき、簡単な構造のトランスを使用しつつ、多出力化を実現することができる。電源回路１の出力電圧は、第１トランス１０の巻数比と第２トランス（第２トランス２１又は２２）の巻数比とで設定される。したがって、第２トランス２１，２２を備えておらず第１トランス１０の巻数比のみで出力電圧が設定される場合に比べて、出力電圧をより高い電圧に設定することができる。

本実施形態の電源回路１において、各組の出力端子の間に接続されている第２トランスの２次巻線の巻数と、第２トランスの１次巻線の巻数との巻数比が、互いに同じ巻数比になるように、第２トランスが構成されてもよい。これにより、複数の整流平滑部から、電圧値が同じ直流電圧を対応する負荷に供給することができる。なお、複数の第２トランス２１，２２を備える場合、出力端子２１３，２１４の間に接続される２次巻線２１２と１次巻線２１１との巻数比と、出力端子２２３，２２４の間に接続される２次巻線２２２と１次巻線２２１との巻数比とが同じであればよい。複数の第２トランス２１，２２は互いに巻数比が等しいので、整流平滑部５１，５２は、電圧値が同じ直流電圧を対応する負荷に供給できる。

また本実施形態の電源回路１において、各組の出力端子の間に接続されている第２トランスの２次巻線の巻数と、第２トランスの１次巻線の巻数との巻数比が、互いに異なる巻数比になるように、第２トランスが構成されてもよい。これにより、複数の整流平滑部から、電圧値が異なる直流電圧を対応する負荷に供給することができる。なお、複数の第２トランス２１，２２を備える場合、出力端子２１３，２１４の間に接続される２次巻線２１２と１次巻線２１１との巻数比と、出力端子２２３，２２４の間に接続される２次巻線２２２と１次巻線２２１との巻数比とが異なっていればよい。複数の第２トランス２１，２２は互いに巻数比が異なるので、整流平滑部５１，５２は、電圧値が互いに異なる直流電圧を対応する負荷に供給できる。

（実施形態２）
実施形態１の電源回路１はフライバック型のコンバータ回路の回路構成を有しているのに対し、本実施形態の電源回路１は、図２に示すようにフォワード型のコンバータ回路の回路構成を有している。なお図２では整流平滑部５２の図示を省略しているが、整流平滑部５１と同様の回路構成を有している。また、整流平滑部５１，５２以外の構成は実施形態１の電源回路１と同様であるので、実施形態１で説明した電源回路１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

本実施形態の電源回路１では、第１トランス１０は、１次巻線１０１の巻き方向と２次巻線１０２の巻き方向が逆向きとなるように構成されている。また第２トランス２１は、１次巻線２１１の巻き方向と２次巻線２１２の巻き方向が同じ向きになるように構成されている。そして、第１トランス１０の２次巻線１０２の巻き始め端は第２トランス２１の１次巻線２１１の巻き終わり端に接続され、２次巻線１０２の巻き終わり端は１次巻線２１１の巻き始め端に接続されている。

整流平滑部５１は、ダイオード５１３と、フライホイールダイオード５１４と、インダクタ５１５と、コンデンサ５１６とを備える。

ダイオード５１３のアノードは２次巻線２１２の巻き始め端に接続されている。ダイオード５１３のカソードにはフライホイールダイオード５１４のカソードが接続され、フライホイールダイオード５１４のアノードは２次巻線２１２の巻き終わり端に接続されている。フライホイールダイオード５１４のカソードにはインダクタ５１５の一端が接続され、インダクタ５１５の他端とフライホイールダイオード５１４のアノードとの間にはコンデンサ５１６が接続されている。そして、コンデンサ５１６の両端間に負荷６１が接続されている。

この電源回路１において、制御回路４０がスイッチング素子３０をオンにすると、第１トランス１０の１次巻線１０１に電流が流れ、第１トランス１０の２次巻線１０２から第２トランス２１の１次巻線２１１に電流が流れる。そして、第２トランス２１の２次巻線２１２→ダイオード５１３→インダクタ５１５→コンデンサ５１６→２次巻線２１２の経路で電流が流れ、コンデンサ５１６から負荷６１に電流が供給される。この時にはフライホイールダイオード５１４はオフ状態となっている。

その後、制御回路４０がスイッチング素子３０をオフにすると、インダクタ５１５に蓄えられたエネルギーが放出される。このとき、フライホイールダイオード５１４がオンになって、インダクタ５１５→コンデンサ５１６→フライホイールダイオード５１４→インダクタ５１５の経路で電流が流れ、コンデンサ５１６から負荷６１に電流が供給される。

電源回路１がフォワード型のコンバータ回路の回路構成を備えている場合も、整流平滑部５１の出力端子間には、第１トランス１０の巻数比と第２トランス２１の巻数比とで設定される電圧値の直流電圧が生成される。また、整流平滑部５２の出力端子間には、第１トランス１０の巻数比と第２トランス２２の巻数比とで設定される電圧値の直流電圧が生成される。したがって、負荷６１と負荷６２とに、電気的に絶縁された直流電圧を供給することができる。

上述のように、整流平滑部５１は、組をなす出力端子２１３，２１４の間に接続された第１ダイオード（ダイオード５１３）とインダクタ５１５とコンデンサ５１６との直列回路を備えてもよい。第１ダイオードは、スイッチング素子３０のオン時に出力端子２１３からコンデンサ５１６に電流を流す向きに接続される。そして、整流平滑部５１は、インダクタ５１５とコンデンサ５１６との直列回路の両端間に、スイッチング素子３０のオフ時にインダクタ５１５からコンデンサ５１６に電流を流す向きに接続された第２ダイオード（フライホイールダイオード５１４）を備える。

これにより、電源回路１はフォワード型のコンバータ回路を備え、整流平滑部５１，５２によって出力電圧が一定に制御されるので、電気的に絶縁された複数の直流電圧を負荷に供給することができる。

なお、以下に説明する他の実施形態において、整流平滑部がフォワード型のコンバータ回路の回路構成を備えてもよく、電気的に絶縁された直流電圧を対応する負荷に供給することができる。

（実施形態３）
図３に本実施形態の電源回路１の回路図を示す。本実施形態の電源回路１は、実施形態１で説明した電源回路１において、第１トランス１０と第２トランス２１，２２との間に、逆流防止用のダイオード７０を接続したような回路構成となっている。なお、図３では、図示を簡単にするため、第２トランス２２及び整流平滑部５２の図示を省略している。また、ダイオード７０以外の構成は実施形態１の電源回路１と同様であるので、実施形態１で説明した電源回路１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

ダイオード７０のアノードは、第１トランス１０の２次巻線１０２の巻き始め端に接続されている。ダイオード７０のカソードは、第２トランス２１，２２の１次巻線２１１，２２１の巻き始め端に接続されている。

スイッチング素子３０のオン時には、第１トランス１０の２次巻線１０２から、ダイオード７０を介して第２トランス２１，２２の１次巻線２１１，２２１に電流を流すことができる。一方、スイッチング素子３０のオフ時には、ダイオード７０によって、第２トランス２１，２２の１次巻線２１１，２２１の巻き始め端から、第１トランス１０の２次巻線１０２の巻き始め端に流れる向きの電流が遮断される。

上述のように、電源回路１は、第１トランス１０の２次巻線１０２と、第２トランスの１次巻線（すなわち第２トランス２１の１次巻線２１１及び第２トランス２２の１次巻線２２１）との間に接続された整流用のダイオード７０を備えてもよい。ダイオード７０によって、第２トランス２１，２２から第１トランス１０へ電流が逆流しないように整流されるから、回路の損失が抑制されて、効率を改善できる。

なお、実施形態１以外の他の実施形態において、第１トランス１０の２次巻線１０２と第２トランスの１次巻線との間に、逆流防止用のダイオード７０が接続されてもよく、上述と同様、回路の損失を抑制して、効率を改善することができる。

（実施形態４）
図４に本実施形態の電源回路１の回路図を示す。なお、実施形態１の電源回路１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

実施形態１の電源回路１では、第１トランス１０の２次側に２つの第２トランス２１，２２が接続され、第２トランス２１の２次巻線２１２に整流平滑部５１が接続され、第２トランス２２の２次巻線２２２に整流平滑部５２が接続されている。

それに対して、本実施形態の電源回路１は、図４に示すように、第１トランス１０の２次巻線１０２と直列に１次巻線２３１が接続された第２トランス２３を１つだけ備えている。第２トランス２３の２次巻線２３２の途中には中間タップ２３５が設けられ、この中間タップ２３５が出力端子を兼用している。

第２トランス２３の２次巻線２３２の一端には、中間タップ２３５とともに組をなす出力端子２３３が設けられ、出力端子を兼ねる中間タップ２３５と出力端子２３３との間に整流平滑部５１が接続されている。

また、第２トランス２３の２次巻線２３２の他端には、中間タップ２３５とともに別の組をなす出力端子２３４が設けられ、出力端子を兼ねる中間タップ２３５と出力端子２３４との間に整流平滑部５２が接続されている。

整流平滑部５１はダイオード５１１とコンデンサ５１２を備える。ダイオード５１１のアノードは、２次巻線２３２の巻き始め端である出力端子２３３に電気的に接続されている。コンデンサ５１２は、ダイオード５１１のカソードと中間タップ２３５との間に電気的に接続されている。コンデンサ５１２の両端間に負荷６１が接続されている。

整流平滑部５２はダイオード５２１とコンデンサ５２２を備える。ダイオード５２１のカソードは、２次巻線２３２の巻き終わり端である出力端子２３４に電気的に接続されている。コンデンサ５２２は、中間タップ２３５とダイオード５２１のアノードとの間に電気的に接続されている。コンデンサ５２２の両端間に負荷６２が接続されている。

この電源回路１において、制御回路４０がスイッチング素子３０をオンにすると、第１トランス１０の１次巻線１０１に電流が流れ、２次巻線１０２には逆向きの電流が流れる。２次巻線１０２から第２トランス２３の１次巻線２３１に電流が流れると、第２トランス２３の２次巻線２３２に電流が流れようとするが、ダイオード５１１，５２１によって電流が遮断されるため、第２トランス２３にエネルギーが蓄積される。

その後、制御回路４０がスイッチング素子３０をオフにすると、スイッチング素子３０のオン時に第２トランス２３に蓄えられたエネルギーによって出力端子２３３からダイオード５１１とコンデンサ５１２とを介して中間タップ２３５に電流が流れる。また、２次巻線２３２の中間タップ２３５からコンデンサ５２２とダイオード５２１とを介して出力端子２３４に電流が流れる。これにより、コンデンサ５１２，５２２が充電され、コンデンサ５１２によって平滑化された直流電圧が負荷６１に供給され、コンデンサ５２２によって平滑化された直流電圧が負荷６２に供給される。

したがって、本実施形態の電源回路１でも、整流平滑部５１，５２によって電気的に絶縁された直流電圧が生成され、負荷６１，６２に供給することができる。

上述のように、本実施形態の電源回路１において、第２トランス２３の２次巻線２３２の途中に中間タップ２３５が設けられてもよい。そして、第２トランス２３の２次巻線２３２の一端と中間タップ２３５とに組をなす出力端子が設けられ、第２トランス２３の２次巻線２３２の他端と中間タップ２３５とに別の組をなす出力端子が設けられてもよい。

これにより、１つの第２トランス２３から電気的に絶縁された複数の直流電圧を生成することができ、多出力の電源回路１を実現できる。

なお、実施形態１以外の他の実施形態において、２次巻線の途中に中間タップが設けられた第２トランスを用い、この第２トランスの２次側に複数の整流平滑部を接続してもよい。これにより、１つの第２トランスから、互いに電気的に絶縁された複数の直流電圧を出力することができる。

（実施形態５）
図５に本実施形態の電源回路１の回路図を示す。なお、実施形態１の電源回路１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

実施形態１で説明した電源回路１は２つの第２トランス２１，２２を備えているのに対して、本実施形態の電源回路１は、２つの２次巻線２４２，２４３を備えた第２トランス２４を１つだけ備えている。

第２トランス２４の１次巻線２４１は、第１トランス１０の２次巻線１０２と直列に接続されている。なお、第２トランス２４の１次巻線２４１の巻き始め端は、第１トランス１０の２次巻線１０２の巻き始め端に接続されている。

第２トランス２４は２つの２次巻線２４２，２４３を備え、２次巻線２４２には組をなす出力端子２４４，２４５が設けられ、２次巻線２４３には別の組をなす出力端子２４６，２４７が設けられている。なお、第２トランス２４は、１次巻線２４１の巻き方向と２次巻線２４２の巻き方向が同じ方向となり、１次巻線２４１の巻き方向と２次巻線２４３の巻き方向が同じ方向となるように構成されている。

２次巻線２４２の出力端子２４４，２４５間には整流平滑部５１が接続され、２次巻線２４３の出力端子２４６，２４７間には整流平滑部５２が接続されている。

整流平滑部５１はダイオード５１１とコンデンサ５１２とを備える。ダイオード５１１のアノードは、２次巻線２４２の巻き始め端である出力端子２４４に接続されている。ダイオード５１１のカソードと、２次巻線２４２の巻き終わり端である出力端子２４５との間にはコンデンサ５１２が接続されており、コンデンサ５１２の両端間に負荷６１が接続されている。

整流平滑部５１と、第１トランス１０と、第２トランス２４の１次巻線２４１及び２次巻線２４２と、スイッチング素子３０とでフライバック型のコンバータ回路が構成されている。制御回路４０がスイッチング素子３０をオン／オフさせることによって、コンデンサ５１２の両端間には、スイッチング素子３０のデューティ比と、第１トランス１０の巻数比と、１次巻線２４１と２次巻線２４２との巻数比とに応じた電圧値の直流電圧が発生する。

整流平滑部５２はダイオード５２１とコンデンサ５２２とを備える。ダイオード５２１のアノードは、２次巻線２４３の巻き始め端である出力端子２４６に接続されている。ダイオード５２１のカソードと、２次巻線２４３の巻き終わり端である出力端子２４７との間にはコンデンサ５２２が接続されており、コンデンサ５２２の両端間に負荷６２が接続されている。

整流平滑部５２と、第１トランス１０と、第２トランス２４の１次巻線２４１及び２次巻線２４３と、スイッチング素子３０とでフライバック型のコンバータ回路が構成されている。制御回路４０がスイッチング素子３０をオン／オフさせることによって、コンデンサ５２２の両端間には、スイッチング素子３０のデューティ比と、第１トランス１０の巻数比と、１次巻線２４１と２次巻線２４３との巻数比とに応じた電圧値の直流電圧が発生する。

ここで、第２トランス２４において、１次巻線２４１と２次巻線２４２との巻数比が、１次巻線２４１と２次巻線２４３との巻数比と同じ値に設定されていれば、整流平滑部５１の出力電圧と、整流平滑部５２の出力電圧とは同じ電圧になる。

一方、第２トランス２４において、１次巻線２４１と２次巻線２４２との巻数比が、１次巻線２４１と２次巻線２４３との巻数比と異なる値に設定されていれば、整流平滑部５１と整流平滑部５２とに異なる電圧値の直流電圧を発生させることができる。

このように、本実施形態の電源回路１において、第２トランス２４は、１の１次巻線２４１に対して２以上の２次巻線２４２，２４３を備えてもよい。そして、２以上の２次巻線２４２，２４３の各々に、各組の出力端子（出力端子２４４，２４５の組、出力端子２４６，２４７の組）が設けられてもよい。

これにより、１つの第２トランス２４から電気的に絶縁された複数の直流電圧を出力することができ、電源回路１の多出力化を実現できる。

なお、実施形態１以外の他の実施形態において、複数の２次巻線を備えた第２トランスを用い、複数ある２次巻線の各々に整流平滑部を接続してもよい。これにより、１つの第２トランスから、互いに電気的に絶縁された複数の直流電圧を出力することができる。

（実施形態６）
図６に本実施形態の電源回路１の回路図を示す。なお、実施形態１の電源回路１と共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

実施形態１の電源回路１では、第１トランス１０および第２トランス２１，２２は、２次巻線を１つずつしか備えておらず、２つの整流平滑部５１，５２から、互いに電気的に絶縁された直流電圧が出力されていた。それに対して、本実施形態の電源回路１では、第１トランス１１と、第１トランス１１の２次側に接続される第２トランス２４，２５がそれぞれ複数（本実施形態では２つ）の２次巻線を備えており、出力電圧の数を増やしている。

第１トランス１１は、１次巻線１１１と、この１次巻線１１１にそれぞれ磁気結合された２つの２次巻線１１２，１１３を備えている。第１トランス１１は、１次巻線１１１の巻き方向と、２次巻線１１２，１１３の巻き方向とが、互いに逆向きとなるように構成されている。

１次巻線１１１と直流電源２との間にはスイッチング素子３０が接続されている。２次巻線１１２には第２トランス２４の１次巻線２４１が直列に接続され、２次巻線１１３には第２トランス２５の１次巻線２５１が直列に接続されている。ここで、２次巻線１１２の巻き始め端に１次巻線２４１の巻き始め端が接続され、２次巻線１１３の巻き始め端に１次巻線２５１の巻き始め端が接続されている。

第２トランス２４は、１次巻線２４１と、この１次巻線２４１にそれぞれ磁気結合された２つの２次巻線２４２，２４３を備えている。第２トランス２４は、１次巻線２４１の巻き方向と、２次巻線２４２，２４３の巻き方向とが、互いに同じ向きとなるように構成されている。２次巻線２４２には組をなす出力端子２４４，２４５が設けられ、出力端子２４４，２４５間に整流平滑部５１が接続されている。２次巻線２４３には組をなす出力端子２４６，２４７が設けられ、出力端子２４６，２４７間に整流平滑部５２が接続されている。

第２トランス２５は、１次巻線２５１と、この１次巻線２５１にそれぞれ磁気結合された２つの２次巻線２５２，２５３を備えている。第２トランス２５は、１次巻線２５１の巻き方向と、２次巻線２５２，２５３の巻き方向とが、互いに同じ向きとなるように構成されている。２次巻線２５２には組をなす出力端子２５４，２５５が設けられ、出力端子２５４，２５５間に整流平滑部５３が接続されている。２次巻線２５３には組をなす出力端子２５６，２５７が設けられ、出力端子２５６，２５７間に整流平滑部５４が接続されている。

整流平滑部５１はダイオード５１１とコンデンサ５１２とを備えている。ダイオード５１１のアノードは、２次巻線２４２の巻き始め端である出力端子２４４に接続されている。ダイオード５１１のカソードと、２次巻線２４２の巻き終わり端である出力端子２４５との間にはコンデンサ５１２が接続されており、コンデンサ５１２の両端間に負荷６１が接続されている。

ここで、整流平滑部５１と、第１トランス１１の１次巻線１１１及び２次巻線１１２と、第２トランス２４の１次巻線２４１及び２次巻線２４２と、スイッチング素子３０とで、フライバック型のコンバータ回路が構成されている。そして、制御回路４０がスイッチング素子３０をオン／オフさせることによって、コンデンサ５１２の両端間には直流電圧が生成されて、負荷６１に供給される。なお、コンデンサ５１２の両端間に発生する直流電圧は、スイッチング素子３０のデューティ比と、１次巻線１１１及び２次巻線１１２の巻数比と、１次巻線２４１及び２次巻線２４２の巻数比とに応じて設定される。

整流平滑部５２は、出力端子２４６，２４７間に接続されたダイオード５２１とコンデンサ５２２との直列回路を備え、コンデンサ５２２と並列に負荷６２が接続されている。整流平滑部５３は、出力端子２５４，２５５間に接続されたダイオード５３１とコンデンサ５３２との直列回路を備え、コンデンサ５３２と並列に負荷６３が接続されている。整流平滑部５４は、出力端子２５６，２５７間に接続されたダイオード５４１とコンデンサ５４２との直列回路を備え、コンデンサ５４２と並列に負荷６４が接続されている。整流平滑部５２，５３，５４は、整流平滑部５１と同様の回路構成を有しているので、詳細な説明は省略する。

本実施形態の電源回路１では、４つの整流平滑部５１，５２，５３，５４によって、互いに電気的に絶縁された直流電圧が生成され、対応する負荷６１，６２，６３，６４に供給される。これにより、実施形態１に比べて多出力の電源回路１を実現できる。

このように、本実施形態の電源回路１において、第１トランス１１は２以上の２次巻線（本実施形態では２つの２次巻線１１２，１１３）を備え、第１トランス１１が備える２以上の２次巻線の各々に第２トランスの１次巻線が接続されてもよい。なお本実施形態では、第１トランス１１が２つの２次巻線１１２，１１３を備え、２次巻線１１２に第２トランス２４の１次巻線２４１が接続され、２次巻線１１３に第２トランス２５の１次巻線２５１が接続されている。

第１トランス１１が備える２以上の２次巻線の各々に第２トランスの１次巻線が接続されるので、複数の第２トランスの２次側から電気的に絶縁された直流電圧を出力でき、多出力の電源回路１を実現できる。

なお、実施形態１以外の他の実施形態において、本実施形態と同様に、複数の２次巻線を備えた第１トランスを用い、複数ある２次巻線の各々に第２トランスを接続してもよく、多出力の電源回路１を実現できる。

また、上述した各実施形態の電源回路１において、制御回路４０に、例えば第１トランス１０の２次巻線の両端電圧（例えば両端電圧のピーク値）をフィードバックしてもよい。制御回路４０は、フィードバック電圧が所定電圧値となるように、スイッチング素子３０のデューティ比を制御してもよく、負荷に供給される電圧を所望の電圧値に制御することができる。

また、制御回路４０に整流平滑部の出力電圧をフィードバックしてもよい。制御回路４０は、フィードバック電圧が所定電圧値となるように、スイッチング素子３０のデューティ比を制御してもよく、負荷に供給される電圧を所望の電圧値に制御することができる。

１ 電源回路
２ 直流電源
１０ 第１トランス
２１，２２，２３，２４，２５ 第２トランス
３０ スイッチング素子
５１，５２ 整流平滑部
６１，６２ 負荷
７０ ダイオード
１０１ １次巻線
１０２ ２次巻線
２１１，２２１，２３１，２４１，２５１ １次巻線
２１２，２２２，２３２，２４２，２４３，２５２，２５３ ２次巻線
２１３，２１４，２２３，２２４，２３３，２３４ 出力端子
２３５ 中間タップ
２４４〜２４７，２５４〜２５７ 出力端子

Claims (9)

1. 第１トランスと、
   第２トランスと、
   前記第１トランスの１次巻線と直流電源との間に接続され、前記直流電源から入力される直流電圧をスイッチングすることによって、前記第１トランスの１次巻線に矩形波電圧を印加させるスイッチング素子とを備え、
   前記第２トランスの１次巻線は、前記第１トランスの２次巻線の両端間に接続されており、
   前記第２トランスの２次巻線には、それぞれ誘起電圧を出力する複数組の出力端子が設けられ、
   前記複数組の出力端子の各々には、前記誘起電圧を整流、平滑して得た直流電圧を負荷に出力する整流平滑部が接続されたことを特徴とする電源回路。
2. 前記第２トランスは２以上の個別のトランスからなり、
   前記２以上の個別のトランスの各々に、各組の前記出力端子が設けられたことを特徴とする請求項１記載の電源回路。
3. 前記第２トランスの２次巻線の途中には中間タップが設けられ、
   前記第２トランスの２次巻線の一端と前記中間タップとに組をなす前記出力端子が設けられ、
   前記第２トランスの２次巻線の他端と前記中間タップとに別の組をなす前記出力端子が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電源回路。
4. 前記第２トランスは、１の１次巻線に対して２以上の２次巻線を備え、
   前記２以上の２次巻線の各々に、各組の前記出力端子が設けられたことを特徴とする請求項１記載の電源回路。
5. 前記第１トランスは２以上の２次巻線を備え、
   前記第１トランスが備える前記２以上の２次巻線の各々に、前記第２トランスの１次巻線が接続されたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の電源回路。
6. 前記整流平滑部は、組をなす前記出力端子の間に接続された第１ダイオードとインダクタとコンデンサとの直列回路を備え、
   前記第１ダイオードは、前記スイッチング素子のオン時に前記出力端子から前記コンデンサに電流を流す向きに接続され、
   前記整流平滑部は、前記インダクタと前記コンデンサとの直列回路の両端間に、前記スイッチング素子のオフ時に前記インダクタから前記コンデンサに電流を流す向きに接続された第２ダイオードを備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載の電源回路。
7. 前記第１トランスの２次巻線と前記第２トランスの１次巻線との間に接続された整流用のダイオードを備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載の電源回路。
8. 各組の前記出力端子の間に接続されている前記第２トランスの２次巻線の巻数と、前記第２トランスの１次巻線の巻数との巻数比が、互いに同じ巻数比になるように、前記第２トランスが構成されたことを特徴とする請求項１〜７の何れか１つに記載の電源回路。
9. 各組の前記出力端子の間に接続されている前記第２トランスの２次巻線の巻数と、前記第２トランスの１次巻線の巻数との巻数比が、互いに異なる巻数比になるように、前記第２トランスが構成されたことを特徴とする請求項１〜７の何れか１つに記載の電源回路。

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